下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
睡眠时脑功能状态并非单一不变，而是呈显著的周期性变化。对睡眠进行分期主要依赖于脑电记录技术的发展。1875年，英国生理学家Richard Caton第一次从家兔和猴的脑上记录到电活动。德国神经精神病学家汉斯·贝格尔在1929年首次记录到了人类的脑电波，并发现人类的脑电波在睡眠与觉醒状态下存在显著的差异。人的脑部存在着两个系统，一个是促进睡眠系统，一个是促进觉醒系统，称为睡眠-觉醒系统。睡眠得以发生，需要觉醒系统的活动减弱，睡眠系统充分发挥作用，从而进入睡眠。觉醒系统活动过强，或睡眠系统力量不足，则不能发生睡眠。当觉醒系统活动增强，睡眠系统作用减弱，人就觉醒了。1953年，美国芝加哥大学的尤金·阿塞林斯基和纳塞尼尔·克莱德曼在研究婴儿睡眠时发现，婴儿在安静睡眠后出现周期性快速眼球运动，眼球会快速地向各个方向移动，同时身体的肌肉会放松。随之证明了快速眼球运动时脑电波与觉醒时类似，这一发现明确了睡眠存在两种类型，即非快速眼球运动（non rapid eye movement，NREM）睡眠和快速眼球运动（rapid eye movement，REM）睡眠，快速眼球运动睡眠曾被称为快波睡眠（fast wave sleep）或异相睡眠（paradoxical sleep，PS）。并将非快速眼球运动睡眠又分为3期，包括入睡期、浅睡期、深睡期。
入睡期，即非快速眼球运动睡眠1期（N1），为睡眠的开始，也可以称为打瞌睡期。此时脑电波开始变化，频率渐缓，振幅渐小。在这个阶段中，人们会觉得昏昏欲睡，能听到周围发生的事，并且容易惊醒。此时，肌肉活动降低，还有可能出现睡前幻觉。有时候他明明觉得自己还醒着，周围的人却说他已经睡着了，其实这就是入睡阶段的一种表现。刚进入睡眠时似睡似醒，朦朦胧胧，有时会感觉自己正在坠落或跌倒而突然惊醒，这是在睡眠第一阶段发生的。在睡眠过程中如果有人大声说话，或者开门都能把人惊醒，此期持续3～7min，然后进入浅睡期。
浅睡期，即非快速眼球运动睡眠2期（N2期），为睡眠正式开始。此时脑电波频率逐渐减慢，呈现4～7Hz的低电压混合频率波。其中会伴随纺锤波，这个阶段会持续10～25min。这个阶段人的心率和体温会下降，一般的声音不会被唤醒，但是听到敏感的声音还是会被唤醒，比如叫他的名字、妈妈听到孩子的哭声等，在睡眠里这个阶段占比时间最多，然后进入深睡期。
深睡期，即非快速眼球运动3期（N3期），程度加深，也称为慢波睡眠期，是沉睡阶段，不易被叫醒。此时脑电波频率更慢，但振幅增加较大，呈现变化缓慢的曲线。此期持续时间从数分钟到1h不等，在前半夜持续时间较后半夜持续时间长。这个阶段人的血压、呼吸和心率都达到了一天中的最低点。深睡阶段时间的长短和连续性很大程度上决定了睡眠质量，这个阶段是人充分休息的睡眠时间，很难被别人叫醒，或者在被别人叫醒的时候，醒来晕头转向、糊里糊涂的，这就是在深睡眠醒来时睡眠惯性的威力，有梦游症的人也是在这个阶段产生的梦游，睡眠的生理修复大多发生在这个阶段，比如生长激素分泌量增加，这个激素对人的状态影响非常大，它能促进新细胞的生长和组织修复，它是恢复生机和活力的关键。人们在深睡眠状态下时间应占总睡眠时间的20%左右，而有些睡眠不好的人就无法进入深度睡眠状态，也就是为什么有人感觉睡了10h白天依然没有精神，其原因是没有足够的深度睡眠所致。因此，好的睡眠一定要增加深睡眠时间。深睡眠期结束后，睡眠又回到非快速眼球运动睡眠2期或1期。
快速眼球运动为睡眠的第四阶段，脑电波迅速改变，出现与清醒状态时的脑电波相似的高频率、低波幅脑电波，但其中会有特点鲜明的锯齿状波。睡眠者通常会有快速的眼球运动，此时人们肌电活动显著下降甚至消失，尤其颈后及四肢肌肉的抑制更显著，呈姿势性肌张力迟缓状态，如果此时将其唤醒，大部分人正在做梦。因此，快速眼球运动就成为睡眠第四阶段的重要特征，也成为心理学家研究做梦的重要根据。进入快速眼球运动睡眠阶段时人的身体将会暂时无法动弹。这个睡眠阶段被认为有助于开发创造力，成人此阶段的睡眠占比有20%左右，婴儿则需要占50%以上。在快速眼球运动睡眠阶段结束时，人们会醒来，但通常情况下，人们不会记得自己曾经醒来，然后开始进入下一个睡眠周期。